Przemiany fazowe i tekstura w wyciskanym na gorąco stopie NiTi z pamięcią kształtu przeznaczonym do zastosowań medycznych

• Autorzy: Lekston Z. , Zubko M. , Goryczka T. , Lelątko J. , Stróż D. , Prusik K.

Warianty tytułu

EN

Phase transformations and texture in a hot extruded NiTi shape memory alloy intended for medical applications

• Konferencja: 24th Conference on Biomaterials in medicine and veterinary medicine : 9--12 October 2014, Rytro, Poland
• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania przemian fazowych oraz badania tekstury w próbkach pręta uzyskanego po wyciskaniu współbieżnym na gorąco z wlewka NiTi odlanego w procesie wytapiania i odlewania w indukcyjnym piecu próżniowym. Proces wyciskania na gorąco przeprowadzono przy użyciu oprzyrządowania własnej konstrukcji na prasie laboratoryjnej o maksymalnej sile nacisku 1000 kN. Próbki do badań wycięto poprzecznie i wzdłuż osi ze strefy głowy i stopy pręta. Badania przebiegu przemian fazowych przeprowadzono metodami DSC i rentgenografii temperaturowej. Stwierdzono, że w próbkach po wyciskaniu i po zastosowanej obróbce cieplnej przemiany zachodziły dwustopniowo, odwracalnie wg sekwencji B2↔R↔B19’. Również metodą rentgenograficzną stwierdzono obecność tekstury osiowej <110>. Uzyskany pręt przeznaczono do dalszego wyciskania na gorąco w celu redukcji średnicy i uzyskania półwyrobu do wykonania prototypowych wyrobów medycznych w postaci klamer do zespoleń złamań kości.

EN

The paper presents results of study of phase transitions and the texture of the samples cut from a rod obtained after hot direct extrusion of an NiTi ingot. The alloy was cast in the process of melting and casting in a vacuum induction furnace. Hot extrusion process was carried out using self-constructed instruments on a laboratory press with a maximum pressing force of 1000 kN. Test samples were cut transversely and along the axis of the head and foot of the rod. The study of phase transformations was performed using differential scanning calorimetry (DSC) and temperature X-ray diffraction (TXRD). It was found that in the hot-extruded samples and after heat processing, two stages of the reversible transformation took place according to the B2→R→B19’ sequence. Weak axial texture <110> was also confirmed by the performed X-ray measurements. The resulting rod was intended for further hot extrusion in order to reduce the diameter and to obtain a semi-finished product for further manufacture of the prototype medical devices in the form of staples for the fixation of bone fractures.

Słowa kluczowe

PL

stopy NiTi; biomateriały; przemiany fazowe

EN

NiTi alloys; biomaterials; phase transformations

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 17, no. 128-129
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lekston Z.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

autor

Zubko M.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

autor

Goryczka T.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

autor

Lelątko J.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

autor

Stróż D.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

autor

Prusik K.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, 41-500 Chorzów, 75 Pułku Piechoty 1A

Bibliografia

• [1] T.Yoneyama, S.Miyazaki Ed., Shape memory alloys for biomedical applications, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, England (2009)
• [2] L.G.Machado, M. A. Savi., Medical applications of shape memory alloys. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 36 (2003) 683-691
• [3] H.Morawiec, Z.Lekston., Implanty medyczne z pamięcią kształtu. Wyd. Pol. Śl. Gliwice (2010)
• [4] A.R.Pelton, J.DiCello, and S.Miyazaki, Optimization of Processing and Properties of Medical Grade Nitinol Wire, Min. Invas. Ther. Allied Technol., 9 (1), (2000) 107–118
• [5] Z.Lekston, M.Zubko, K.Prusik, D.Stróż Microstructure, Phase Transformations, and Properties of Hot- Extruded Ni-Rich NiTi Shape Memory Alloy. JMEP (2014) DOI: 10.1007/s11665-014

Uwagi

PL

W pracy wykorzystano wyniki badań finansowanych ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach projektu nr INNOTECH-K1/IN1/46/157239/NCBR/12.